第十一章 核医学基础2.ppt

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2、所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学一、问题：一、问题：原子核的密度为原子核的密度为2.31017kg/m3（黄金的密（黄金的密度为度为19.3103kg/m3）,

3、你知道为什么会如此你知道为什么会如此之大吗？之大吗？木乃伊的存在年代如何计算木乃伊的存在年代如何计算?射线、射线、射线、射线、射线分别指的是什么？射线分别指的是什么？如何防护？如何防护？魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返

4、回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学 1 1、原子核由核子（质子、中子）组成原子核由核子（质子、中子）组成 质子就是氢原子核，常以质子就是氢原子核，常以p p表示，带正电表示，带正电,其质其质量量m mp=1.007276up=1.007276u，中子以中子以n n表示，不带电，其质量表示，不带电，其质量m mn n=1.008665u=1.008665u；2 2、原子质量单位：、原子质量单位：1u=1.6610-27 1u=1.6610-27 Kg=931.5MeV/c2Kg=931.5MeV/c2；3.3

5、.原子序数原子序数 Z Z：4.4.质量数质量数 A A:原子核中质子和中子的总和称为质量原子核中质子和中子的总和称为质量数数(核子数核子数)原子核的质量几乎都是原子核的质量几乎都是u u的整数倍，即的整数倍，即m m=u=uA A一、原子核的组成一、原子核的组成第一节第一节 原子核的结构原子核的结构魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节

6、第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学异能异能5.核素:原子核内的原子核内的A、Z值和核能态都相同的一类值和核能态都相同的一类原子称为同一种核素原子称为同一种核素.其表示符号为其表示符号为 AZX 或或 AX6.同位素同位素:Z值相同、值相同、A值不同的核素值不同的核素,彼此称为同位彼此称为同位素素.如如:158O、168O、178O、188O、1H、2H、3H。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰

7、制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学7 7、核力：、核力：自然界只存在四种基本相互作用力：自然界只存在四种基本相互作用力：即引力、电磁

8、力、弱力与强力即引力、电磁力、弱力与强力核力为什么这么强？核密度又为什么如此之大？核力为什么这么强？核密度又为什么如此之大？汤川秀树汤川秀树19351935年，发表了核力的介子场论，用数学方法年，发表了核力的介子场论，用数学方法预见介子的存在，解释了这些问题，并于预见介子的存在，解释了这些问题，并于19491949年获诺贝年获诺贝尔物理奖。尔物理奖。(+介子带正电、介子带正电、-带负电、带负电、0 0介子不带介子不带电，其质量为电子质量电，其质量为电子质量m me e的的273.3273.3倍、倍、264.2264.2倍倍)存在于核子间的力称为核力，是短程力（仅在存在于核子间的力称为核力，是短

9、程力（仅在1010-15 15 m m范围内起作用），是一种强相互作用力，具有饱和范围内起作用），是一种强相互作用力，具有饱和性，与核子的带电性无关，性，与核子的带电性无关，核子间不能无限靠近（核子间不能无限靠近（10-1 m 即为斥力）即为斥力）。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原

10、子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学1 1、质量亏损、质量亏损 （1 1）定义：任何原子核的质量都小于组成它的所有）定义：任何原子核的质量都小于组成它的所有核子单独存在时的质量之和，其差值称为质量亏损，核子单独存在时的质量之和，其差值称为质量亏损，用用mm 表示。表示。如如:氘氘(2 21 1H)H)由一个中子、一个质子组成，但由一个中子、一个质子组成，但释放出能量为释放出能量为2.225MeV的光子的光子亏损的质量将转为能量，质能关系：亏损的质

11、量将转为能量，质能关系：E E=m m C C 2 2=931.5=931.5m m(MeVMeV)式中式中m m 用统一原子质量单位用统一原子质量单位u u作单位，能量作单位，能量E E 以兆以兆电子伏特电子伏特(MeV)(MeV)作单位。作单位。1u1u质量的物质对应质量的物质对应931.5MeV931.5MeV能量能量二、质量亏损和结合能二、质量亏损和结合能魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得

12、翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学问问:100:100克质量的物质对应的能量克质量的物质对应的能量?E E=m m C C 2 2=931.510=931.5106 6 1.6101.610-19-19 1001010010-3-3/(1.6610/(1.6610-27-27)(J)=(J)=9.0109.0101515(J),(

13、J),目前人类一年消耗的能量约为目前人类一年消耗的能量约为2.12.110102020J J，2 2、结合能：核子结合成原子核的过程中，要释、结合能：核子结合成原子核的过程中，要释放能量，此能量称为结合能，用放能量，此能量称为结合能，用E E表示表示。（3 3）比结合能：原子核的结合能与该核的核子）比结合能：原子核的结合能与该核的核子数之比，用数之比，用表示表示,=E E/A A3 3、比结合能、比结合能小的核不稳定，易于分解，小的核不稳定，易于分解，A A3030的核结合能都较小，皆以分子形式存在；的核结合能都较小，皆以分子形式存在；魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有

14、，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学比结合能曲线魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。

15、不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学第二节第二节 核衰变类型和衰变规律核衰变类型和衰变规律核衰变（核衰变（nuclear decay):nuclear decay):不稳定核素自发地放出射线变成另一种核素的现不

16、稳定核素自发地放出射线变成另一种核素的现象称为原子核衰变，简称核衰变。象称为原子核衰变，简称核衰变。衰变过程遵守四个守恒定律：衰变过程遵守四个守恒定律：质量和能量守恒定律质量和能量守恒定律 动量守恒定律动量守恒定律 电荷数守恒定律电荷数守恒定律 核子数守恒定律核子数守恒定律衰变能：衰变能：如果衰变前后的静止质量不守恒，则衰变前后的质如果衰变前后的静止质量不守恒，则衰变前后的质量差值将转化为核衰变时吸收或放出的能量，此能量差值将转化为核衰变时吸收或放出的能量，此能量称为衰变能，记作量称为衰变能，记作Q Q。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。

17、不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学一、一、衰变衰变原子核放出原子核放出粒子而衰变为另一种原子核的过程称粒子而衰变为另一种原子核的过程称为为衰变。衰变。粒子即氦核（粒子即氦核（4 42 2H

18、e)He)。质量数质量数A A超过超过209209的重核不稳定，会自发发射的重核不稳定，会自发发射粒子，粒子，衰变成衰变成A A值较小的原子核。值较小的原子核。衰变的过程表示：衰变的过程表示：在元素周期表内子核在元素周期表内子核Y Y的位置比母核的位置比母核X X前移两位，此即前移两位，此即衰变的位移衰变的位移法则。法则。如：如：魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类

19、型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学 226 2268888Ra(1600y)Ra(1600y)2222228686RnRn0 0 MevMev3.82d3.82d0.32100.3210-9-9s s1 14.784Mev4.784Mev（94.6%94.6%）0.186Mev0.186Mev2 24.598Mev(5.4%4.598Mev(5.4%）3 3 4.

20、34Mev(0.0065%4.34Mev(0.0065%）镭原子核放射出来的镭原子核放射出来的粒子粒子具有三种不同的能量；具有三种不同的能量；箭头向左下方指，箭头向左下方指，表示子体核较母表示子体核较母体核在元素周期体核在元素周期表中前移表中前移衰变的衰变纲图表示衰变的衰变纲图表示魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂

21、量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学是中微子是中微子的反物质的反物质-衰变的过程表示：衰变的过程表示：原子核内放出电子或放出正电子或俘获一个核外电子的衰原子核内放出电子或放出正电子或俘获一个核外电子的衰变过程称为变过程称为衰变。衰变。（一）（一）-衰变衰变原子核自发的发射原子核自发的发射-粒子（即负电子），变成另一种核，粒子（即负电子），变成另一种核，其质量数其质量数A A不变，原子序数在元素周期表中向前或向后移不

22、变，原子序数在元素周期表中向前或向后移一个位置。一个位置。二、二、衰变衰变魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医

23、用物理学学-衰变使子核增加了一个质子，子核较母核在元素衰变使子核增加了一个质子，子核较母核在元素周期表中后移一位。周期表中后移一位。如吴健雄等人做的钴如吴健雄等人做的钴6060的的-衰变：衰变：-衰变的过程表示：衰变的过程表示：MO(钼钼)的衰变表示式为：的衰变表示式为：魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防

24、护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学M MO O(钼钼)T)TC C(锝锝)通通常在衰变图上标出常在衰变图上标出的是的是粒子能量粒子能量的最大值的最大值(、的的总值总值 )0.18110 MeV2.2105a9943Tc9942Mo(66h)0.14050.840MeV(1.3%)0.50910.14266.02h1.214MeV(81%)0.92050.43MeV(17%)-衰变简图：衰变简图：魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作

25、，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学子核比母核在元素周期表中前移一位。子核比母核在元素周期表中前移一位。（二）（二）+衰变衰变原

26、子核自发发射原子核自发发射+粒子粒子(即正电子即正电子)的衰变称为的衰变称为+衰变。一个质子会发射一个正电子和一个中衰变。一个质子会发射一个正电子和一个中微子，变为中子。微子，变为中子。+衰变的过程表示为：衰变的过程表示为：魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业

27、作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学+:正电子，是负电子的反物质，当其能量为零时，将与一个负电子结合，变成两个能量均为0.511Mev且飞行方向相反的X光子，此即电子对的湮灭。通过测量X射线可探测+的存在。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型

28、和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学 子核在元素周期表内较母核前移一位。子核在元素周期表内较母核前移一位。在质子数较多的原子核中，质子从核外在质子数较多的原子核中，质子从核外俘获一个电子，发射一个中微子，转为中子，俘获一个电子，发射一个中微子，转为中子，此衰变过程称为电子俘获，简写为此衰变过程称为电子俘获，简写为EC。EC的过程可表示为：的过程可表示为：（三）电子俘获

29、（三）电子俘获 魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学被俘获的电子主要来被俘获的电子主要来自核外的自核

30、外的K K、L L层，层，电子被俘获后将产生电子被俘获后将产生子核的标识射线或俄子核的标识射线或俄歇电子歇电子(M.P.Auger(M.P.Auger在在19251925年发现，于是称年发现，于是称为为AugerAuger电子电子)俄歇电子是指电子跃迁时不辐射标识射线，俄歇电子是指电子跃迁时不辐射标识射线，而将其能量传给同一能级的另一电子，使其成而将其能量传给同一能级的另一电子，使其成为自由电子，此自由电子即为俄歇电子。为自由电子，此自由电子即为俄歇电子。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，

31、魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学三、三、跃迁和内转换跃迁和内转换 1 1、原子核内发射、原子核内发射射线的衰变方式称为射线的衰变方式称为衰变。衰变。射线是电磁波，从原子核内发出后，射线是电磁波，从原子核内发出后，衰变前后衰变前后A A、

32、Z Z值不改变值不改变。产生原因：产生原因：核反应或核衰变后新生成的子体核，多数处于激发核反应或核衰变后新生成的子体核，多数处于激发态，不稳定，态，不稳定，在向基态跃迁时将多余能量以在向基态跃迁时将多余能量以射线的形式释放。射线的形式释放。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核

33、的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学 原子核从激发态向较低能级的激发态或基态原子核从激发态向较低能级的激发态或基态跃迁时，不是通过放出光子，而是通过与核外跃迁时，不是通过放出光子，而是通过与核外电子发生能量交换把这份能量交给电子，使电电子发生能量交换把这份能量交给电子，使电子自由飞出。这种过程称为内转换。子自由飞出。这种过程称为内转换。所放出的电子称为内转换电子。所放出的电子称为内转换电子。内壳层出现空位后还将再产生标识内壳层出现空位后还将再产生标识X X

34、射线或俄射线或俄歇电子。歇电子。2 2、内转换、内转换魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学内转换（内

35、转换（internal conversion)魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学四、衰变规律四、衰

36、变规律 （一）核衰变规律（一）核衰变规律 不稳定核素的衰变率（单位时间内衰变的核不稳定核素的衰变率（单位时间内衰变的核数）与现有的原子核个数数）与现有的原子核个数N N成正比，即：成正比，即：称为衰变常数，是表示放射性核素衰变快称为衰变常数，是表示放射性核素衰变快慢的量。慢的量。=1 12 2n n对上式积分，并利用初始条件对上式积分，并利用初始条件t t =0,=0,N N=N N0 0,则有：则有：称为衰变定律。称为衰变定律。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所

37、有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学 1 1、半衰期、半衰期 放射性核素减少到原来数量的一半所经历的放射性核素减少到原来数量的一半所经历的时间时间，称为半衰期。称为半衰期。用用 表示表示所以所以魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版

38、权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学 若母体的半衰期很长，子体半衰期较短，若母体的半衰期很长，子体半衰期较短，当子体核每秒衰变的核数等于它从母体得到补当子体核每秒衰变的核数

39、等于它从母体得到补充的核数时，子体的核数不再变化，达到放射充的核数时，子体的核数不再变化，达到放射平衡。平衡。俗称俗称99Mo为为“母牛母牛”魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第

40、十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学活着生物体骨骼内活着生物体骨骼内1414C C、1212C C的数量之比的数量之比(平衡比平衡比)与空气与空气相同是确定的值相同是确定的值(为为1.3101.310-12-12),),生物体死亡后生物体死亡后,1414C C值将值将逐渐减少逐渐减少,1414C C的半衰期的半衰期T T1 1=5730a=5730a由此可求出骨骼存放年由此可求出骨骼存放年代代.如如:测量某木乃伊骨骼所含测量某木乃伊骨骼所含1414C C的量是同质量有生命骨的量是同质量有生命骨骼含量的骼含量的1/4,1/4,求此木乃伊存在的年代求此木乃

41、伊存在的年代?木乃伊的存在年代如何计算木乃伊的存在年代如何计算?魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学

42、一个一个i i放射性原子核在衰变前存在的时间即平放射性原子核在衰变前存在的时间即平均寿命。均寿命。利用统计规律可求出某放射性核素的平均寿命：利用统计规律可求出某放射性核素的平均寿命：即即2、平均寿命、平均寿命魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后

43、页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学五、放射性活度五、放射性活度 单位时间内衰变的原子核数量称为放射性单位时间内衰变的原子核数量称为放射性活度。用活度。用A A表示：表示：定义式定义式关系式关系式A A0 0=NN0 0表示表示t t =0=0时刻的放射性活度。时刻的放射性活度。单位：单位：贝可（贝可（Bq）旧单位：居里旧单位：居里(Ci)1Ci=3.71010 Bq 魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。

44、魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学 设一台设一台6060Co-Co-刀初装时钴源活度为刀初装时钴源活度为6040Ci6040Ci，使用使用5 5年后，钴源活度还剩多少年后，钴源活度还剩多少BqBq?其平均寿命其平均寿命

45、为多少年？为多少年？解解:查得查得6060CoCo的半衰期的半衰期T T =5.27=5.27年年,因为因为A A0 0=6040Ci=60403.710=6040Ci=60403.7101010=22410=2241012 12 BqBq所以所以5 5年后钴源活度为年后钴源活度为:其平均寿命为其平均寿命为:=T/ln2=1.44=T/ln2=1.44T T=1.445.27=7.6=1.445.27=7.6年年 =7.6=7.6 a a例例魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰

46、制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录

47、。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学一、照射量一、照射量 定义：表示进入被照射物质辐射总量的物定义：表示进入被照射物质辐射总量的物理量。理量。式中为被照射空气的质量，式中为被照射空气的质量，dQ是射线在质量是射线在质量为为dm的干燥空气中形成的离子总电量。的干燥空气中形成的离子总电量。E的单位为：C/kg，曾用单位为

48、：伦琴（R）1R=2.5810-4 C/kg第三节 射线的剂量与防护魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理

49、学学式中式中dm为被照射物质的质量，为被照射物质的质量，dE为它吸收的射线能量。为它吸收的射线能量。2、某种物体的吸收剂量、某种物体的吸收剂量D与射线的照射量与射线的照射量X有关，有关，也与该物质本身的性质有关。也与该物质本身的性质有关。3、单位：、单位：J/kg，称为，称为戈瑞戈瑞（Gy），），常用单位有：常用单位有：拉德（拉德（rad）1 Gy=100 rad4、吸收剂量率：单位时间内的吸收剂量称为吸收、吸收剂量率：单位时间内的吸收剂量称为吸收剂量率，单位为：剂量率，单位为：Gy/s二、吸收剂量二、吸收剂量1、定义：被照射物质单位质量所吸收的电、定义：被照射物质单位质量所吸收的电离辐射能量

50、叫做吸收剂量。离辐射能量叫做吸收剂量。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，魏杰制作，版权所有，版权所有，版权所有，版权所有，不得翻录。不得翻录。不得翻录。不得翻录。第二节第二节核衰变类核衰变类型和衰变型和衰变规律规律第三节第三节射线的射线的剂量防剂量防护护 第一节第一节 原子核原子核的结构的结构作业作业前前页页后后页页返返回回返回主页返回主页蚌埠医学院魏杰制作蚌埠医学院魏杰制作第十一章第十一章核医学基核医学基础础江医上饶分江医上饶分院院医用物理医用物理学学 剂量当量是反映电离辐射对